Recipes of cement slurries for sealing casing in deep wellbores

• Autorzy: Rzepka M. , Stryczek S. , Kremieniewski M. , Wiśniowski R. , Dębińska E.

Identyfikatory

DOI

10.7494/drill.2016.33.2.455

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The authors of this paper discuss issues connected with the sealing of deep casing columns. The results of analyses of cement slurry recipes recently used for sealing wellbores in Poland have been presented. Laboratory experiments were performed on samples at temperature 90–120 degrees of Cesius and pressure 60–70 MPa. Recipes of slurries were worked out at the Oil and Gas Institute Section in Krosno and Cement Services (EXALO group). Slurries were based on 10% NaCl brine with such additives as: – 20–25% of latex (prevents gas migration and lowers filtration); – silica powder (increases thermal resistance of hardened cement slurry at high temperature); – hematite (weighing material: 30–110% of cement mass); – microcement (sealing up the cement matrix). The G type HRS drilling cement, meeting standard ‘PN-EN ISO 10426-1 “Oil and gas industry” – Cements and materials for cementing wellbores’, was used as a binder. The density of the presented slurries ranged between 2050 and 2350 kg/m3, plastic viscosity a hundred or so mPa•s and thickening time from 3.5–6 hrs. The filtration of slurry oscillated between 30 and 40 cm3/30 min, with zero water settlement. The compressive strength of hardened sealing slurries was high (frequently over 30 MPa). The detailed analyses of slurries and hardened cement slurries as well as works on the improvement of recipes, resulted in the systematic improvement of the quality of cementing jobs on production casing in deep wellbores on hydrocarbon deposits.

Słowa kluczowe

EN

cement slurries; deep wellbores

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: AGH Drilling, Oil, Gas
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 33, no. 2
• Strony: 455--470
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Rzepka M.

• Oil and Gas Institute, National Research Institute, ul. Lubicz 25A, Kraków, Poland

autor

Stryczek S.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Drilling, Oil and Gas, Krakow, Poland

autor

Kremieniewski M.

• Oil and Gas Institute, National Research Institute, ul. Lubicz 25A, Kraków, Poland

autor

Wiśniowski R.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Drilling, Oil and Gas, Krakow, Poland

autor

Dębińska E.

• Oil and Gas Institute, National Research Institute, ul. Lubicz 25A, Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Bensted J.: Cementy wiertnicze [Oilwell Cements]. Cement-Wapno-Beton, No. 6, 2002.
• [2] Bensted J., Smith J.: Cementy wiertnicze z historycznej perspektywy [Oilwell Cements. Part 6. An Historic Perspective]. Cement-Wapno-Beton, No. 3, 2008.
• [3] Herman Z., Migdał M.: Problemy cementowania rur okładzinowych na Niżu Polskim. Nafta-Gaz, No. 12, 1998.
• [4] Nalepa J.: Problemy związane z cementowaniem głębokich otworów wiertniczych. Sympozjum Naukowo-Techniczne: Cementy w budownictwie, robotach wiertniczych i inżynieryjnych oraz hydrotechnice, Piła-Płotki 2001.
• [5] Nelson E.B.: Well Cementing. Schlumberger Educational Service, Houston, Texas, USA, 1990.
• [6] Rzepka M.: Wpływ warunków otworowych na procesy korozyjne zachodzące w stwardniałych zaczynach cementowych stosowanych w wiertnictwie. PhD thesis, AGH, Kraków 2005.
• [7] Rzepka M. et al.: Zaczyny cementowe do uszczelniania kolumn rur okładzinowych w głębokich otworach wiertniczych w temperaturach dynamicznych do ok. 120 degrees of Celsius. Scientific-experimental thesis, INiG, Kraków 2009.
• [8] Stryczek S., Gonet A.: Wymagania odnośnie zaczynów uszczelniających stosowanych w technologiach wiertniczych. Sympozjum Naukowo-Techniczne: Cementy w budownictwie, robotach wiertniczych i inżynieryjnych oraz hydrotechnice, Piła-Płotki 2001.
• [9] PN-EN ISO 10426-1 Przemysł naftowy i gazowniczy – Cementy i materiały do cementowania otworów – część 1: Specyfikacja. 2009.
• [10] PN-EN ISO 10426-2 Przemysł naftowy i gazowniczy – Cementy i materiały do cementowania otworów – część 2: Badania cementów wiertniczych. 2006.
• [11] Protokoły z rurowania i cementowania otworów na Niżu Polskim w latach 2008–2011.
• [12] Dowell-Schlumberger: High-Pressure, High-Temperature Well Construction. http://www.slb.com/ (access May 2011).

Uwagi

Research was supported by Polish National Center for Research and Development, project Optidrilltec in BlueGas Programme

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.